超对称性和超对称伙伴粒子

本文触及了当今新的物质统一图象、超对称的大统一理论。描述了不同自旋之间的对称性,超对称伙伴粒子和该领域的最新进展。     

用Spinless Salpeter方程求解超对称束缚态质谱

超对称理论（SUSY）是TeV能级以上新物理的一种备受关注的可能理论框架.在该理论中,预言了超对称伴粒子的存在.其中,超对称粒子-最轻标量轻子τ1的寿命可能比较长,有可能与其他粒子形成超对称束缚态.采用Spinless Salpeter方程来描述超对称束缚态.Spinless Salpeter方程是Bethe-Salpeter方程的一种很好的近似,是Schrodinger方程的相对论推广.一般情况,Spinless Salpeter方程没有解析解,所以用数值方法求解Spinless Salpeter方程得到超对称束缚态τe,τμ,τp（或它们的反粒子）的质谱（或者束缚能）.     

超引力的理论基础和背景

 量子基本原理预言存在两类基本粒子：费米子和玻色子，但超对称又把它们联系起来并可相互转换。超对称的创新首次把每个粒子的内禀对称性和它们所在时空的对称性结合起来，因此局域的超对称理论必然包含爱因斯坦引力，称之为超引力。超引力预言自旋3/2基本粒子，是该粒子和引力自洽耦合的最简单理论。同时作为超弦的低能有效理论，超引力是超弦研究不可分割的部分。     

亚夸克粒子的B分布、Γ分布和超对称性

据实验、理论分析认为:在高能下F-D统计和B-E统计将统一被B分布或Γ分布替代.给出了价-海亚夸克混合模型中的B分布和Γ分布函数,与超对称的要求相符.讨论了轻子型夸克q’和其反粒子q’的复合粒子(q’,q’)是促成费米子和玻色子相互转变——超对称的中介,高能下泡利不相容原理可能被破坏或削弱.       

亚夸克粒子的B分布、Γ分布和超对称性

 据实验、理论分析认为:在高能下F-D统计和B-E统计将统一被B分布或Γ分布替代.给出了价-海亚夸克混合模型中的B分布和Γ分布函数,与超对称的要求相符.讨论了轻子型夸克q’和其反粒子q’的复合粒子(q’,q’)是促成费米子和玻色子相互转变——超对称的中介,高能下泡利不相容原理可能被破坏或削弱.     

超对称和环量子引力理论与粒子物理中的统一

在超对称理论中引入与自旋无关的超旋、超同位旋和各种超对称变换,从而统一描述玻色子和费米子.同时讨论了超对称和超弦中的各种相互作用及其它方面的统一,导出了环量子引力理论的4个定量结论,提出了可能存在从超弦到宇宙弦等不同尺度的泛弦.     

超对称谐振子

对称性是指系统的物理量在某一对称变换下具有不变性。因此,对称性与守恒量有着密切联系。物理学中的对称性,事实上意味着某种不可观测量。如果人们原来认为是不可观测的量,后来被实践证明可以观测了,则相应的对称性也就破坏了。根据粒子的统计性质,可分为玻色子和费米子两大类。如果玻色子和费米子之间存在对称性,粒子物理世界将是怎样一个图象呢?因此,物理学家大胆地引入了超对称性。在超对称条件下,具有不同内部自旋的粒子(标量介子、矢量介子、自旋1/2费米子等)结合到一个多重态中去。即可用超对称变换(超规范变换)将费米子与玻色子互相交换。这样,在超对称物理中,费米子和玻色子互为超对称伙伴。作者仿照Bose谐振子的形式:H_B=(ω_B/2){α~+,α},并考虑到费米子具有不同的统计规律,构造了Feremi谐子:H_F=(ω_F/2){b~+,b).利用超对称性,进一步构造了超对称谐振子的哈顿量:H=H_B+H_F.为了讨论方便,令ω_B=ω_F=ω,则:H=ω(α~+α+b~+b)。通过对比,找到了超对称谐振子的湮灭、产生算符的具体形式:其中是归化系数。     

超对称双圈图的Ward恒等式

在超对称模型下,把μ→μ+γ过程的双圈图分成2大类型.类型一:只包含三粒子相互作用顶点的图;类型二:含有四粒子相互作用顶点的图.分别证明了这2种类型的图都满足Ward(瓦德)恒等式,从而保证了所写费曼图的完整性和正确性.     

超对称模型下vvZ顶点的在壳重整化

为了探索和完善超对称模型的重整化理论,研究了在超对称模型下三角图的在壳重整化问题,其中三角图的外线是标准模型粒子而内线为超对称粒子.计算了vvZ过程(内线粒子为标量中微子和中性微子)的发散部分,推导出与发散部分相抵消的重整化常数,从而三角图的发散被抵消项完全消除.研究表明在三角图和重整化常数的选取上,超对称和标准模型是有差别的.     

量子理论和广义相对论的统一

首先简要介绍了量子引力理论中的超引力和环量子引力.其次基于量子理论和广义相对论的基本原理、主要特征等探讨了某些新的统一理论.进而提出广义相对论形式、算符形式和二者的结合等具体的数学方程及6个结果.最后讨论了一些统一的新方案,如量子理论中可能存在的类似宇宙项,各种相互作用粒子的质量关系,标准模型某些可能的发展等.       

粒子的散射方程、孤子解和高能统计模型

基于粒子散射的实验结果和已知的理论,首先,讨论了散射的各种方程,包括Lipkin方程、Pearson方程和Laguerre方程等,并且应用于各种散射;其次,重点研究了非线性方程,如Kd V方程、非线性统一方程等及其孤子解;然后,探讨了共振态和弹性、非弹性碰撞;进而,讨论高能散射和相应的统计模型;最后,提出不同能量的散射可能对应粒子低能具有对称性和高能具有统计性的新二重性.     

大统一复合模型分析

本文讨论了左右对称的与禁闭弱作用的两类大统一复合模型.我们分析了大统一群的选取及可能的表示。通过对左、右对称大统一复合模型的重正化群计算,我们发现:当统一群取为SU(11)时,能得到合理的统一能标M_u及sin~2θ_w(M_w)的值,并将允许产生8代复合费米子。     

粒子物理中4类相互作用统一的一种方案及其拉氏量

在评述了粒子物理中各种相互作用的统一理论后，基于以前提出的统一4类相互作用的最简单的规范群是GL(6，C)，具体探讨了这一方案的拉氏量的一种可能形式．然后，讨论了它与其他统一理论的关系，并导出各种相互作用的方程．     

一类切比雪夫型方程组的通解

定义了一类切比雪夫型一元方程组,通过各方程的全体复根来研究二阶乃至高阶方程组的全体复根的结构和个数,并得到统一的表述．     

三种CSharp调用Matlab方式的研究

常用的程序设计语言在统计方面存在不足，Matlab可以弥补这方面的不足，但Matlab在界面设计、运行效率上无法令人满意．在实际的项目开发中，特别当项目的主要功能是统计分析、模拟仿真时，一方面要有友好的用户界面，另一方面又要进行统计分析、模拟仿真，因而要将Matlab与程序设计语言进行集成开发．CSharp是流行的程序设计语言，研究了CSharp与Matlab集成的三种方式：CSharp直接访问Matlab内置函数、构建．NET程序集和创建C语言共享库，通过比较可知：创建C语言共享库运行效率最高，但是稳定性不好；直接访问Matlab内置函数运行稳定，但是效率最低；构建．NET程序集方式运行稳定，并且效率较高．综合考虑，在实际应用中，采用构建．NET程序集的方式来集成CSham和Matlab应优先考虑．     

论在正弦电场下场和路的统一

麦克斯韦的全电流方程式与交流电路基本算符的综合形式是能统一的。本文揭示了一个重要的结果,那就是容性和感性两种统一算符分别为同一交流基本算符在以容性参数为主和以感性参数为主的电路系统中的具体表现形式,导纳统一运算方程组的规则适用于电介质材料基本电参数的定义,阻抗统一运算方程组的规则适用于磁介质材料基本电参数的定义。     

Observation of a quarter of an electron charge at the nu = 5/2 quantum Hall state

The fractional quantum Hall effect, where plateaus in the Hall resistance at values of h/nue2 coexist with zeros in the longitudinal resistance, results from electron correlations in two dimensions under a strong magnetic field. (Here h is Planck's constant, nu the filling factor and e the electron charge.) Current flows along the sample edges and is carried by charged excitations (quasiparticles) whose charge is a fraction of the electron charge. Although earlier research concentrated on odd denominator fractional values of nu, the observation of the even denominator nu = 5/2 state sparked much interest. This state is conjectured to be characterized by quasiparticles of charge e/4, whose statistics are 'non-abelian'-in other words, interchanging two quasiparticles may modify the state of the system into a different one, rather than just adding a phase as is the case for fermions or bosons. As such, these quasiparticles may be useful for the construction of a topological quantum computer. Here we report data on shot noise generated by partitioning edge currents in the nu = 5/2 state, consistent with the charge of the quasiparticle being e/4, and inconsistent with other possible values, such as e/2 and e. Although this finding does not prove the non-abelian nature of the nu = 5/2 state, it is the first step towards a full understanding of these new fractional charges.